CN212339228U - 锅炉烟风系统 - Google Patents

Abstract

锅炉烟风系统属于锅炉技术领域，尤其涉及一种锅炉烟风系统。本实用新型提供一种锅炉烟风系统。本实用新型包括一次风机1、二次风机7、高压流化风机8，其特征在于一次风机1出口风分为第一路风和第二路风，第一路风经过空气预热器2加热后再经过一次热风道1.1分为锅炉一次热风和锅炉启动用风；锅炉一次热风经锅炉一次风接口1.3进入水冷风室4，通过炉膛风帽4.1进入炉膛底部床料层6.1；第二路风为冷风，沿一次冷风道1.2流向布置在炉前的给料装置5；二次风机7提供二次风，二次风为冷风，二次风经由二次风道7.1进入炉膛密相区6.2。

Description

锅炉烟风系统

技术领域

本实用新型属于锅炉技术领域，尤其涉及一种锅炉烟风系统。

背景技术

社会对能源的需求日益增长，作为主要能源来源的化石燃料却在迅速地减少。因此，寻找一种可再生的替代能源，成为社会普遍关注的焦点。生物质是唯一的既可再生又可直接储存与运输的能源，燃用生物质发电的循环流化床锅炉被广泛的应用。

生物质燃料有明显的季节性、地域性和多样性，现有的生物质循环流化床锅炉机组在运行中，物料流化性差、锅炉烟风左右两侧分布不均、烟温调节困难、锅炉效率低、排放超标，影响锅炉安全、稳定、经济运行。

发明内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种锅炉烟风系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括一次风机1、二次风机7、高压流化风机8，其特征在于一次风机1出口风分为第一路风和第二路风，第一路风经过空气预热器2加热后再经过一次热风道1.1分为锅炉一次热风和锅炉启动用风；

锅炉一次热风经锅炉一次风接口1.3进入水冷风室4，通过炉膛风帽4.1进入炉膛底部床料层6.1；

第二路风为冷风，沿一次冷风道1.2流向布置在炉前的给料装置5；

二次风机7提供二次风，二次风为冷风，二次风经由二次风道7.1进入炉膛密相区6.2；

高压流化风机8提供高压流化风，高压流化风经高压流化风道8.1进入返料器下部风室9，再向上通过返料器风帽9.1进入到回料区10。

作为一种优选方案，本实用新型所述锅炉的启动用风包括用于启动燃烧器3油点火的点火风和用于控制启动期间的油燃烧后的烟气温度的混合风。

作为另一种优选方案，本实用新型所述一次风接口1.3设置在三通管第一端，三通管第二端接炉膛6下端的水冷风室4，三通管第三端接启动燃烧器3。

作为另一种优选方案，本实用新型所述一次风机1出口通过三通管分为第一路风和第二路风。

作为另一种优选方案，本实用新型所述第二路风在进入给料装置5分为密封风和播料风，密封风由密封风接口5.1接入给料装置5，播料风由播料风接口5.2接入给料装置5与第二端接炉膛6下部之间的连接管道的下部。

作为另一种优选方案，本实用新型所述二次风道7.1分别进入布置在炉膛6中下部四周的上二次风风箱7.2、下二次风风箱7.4，再分别经过沿炉膛前、后水冷壁均匀布置的多个上二次风喷嘴7.3、下二次风喷嘴7.5进入到炉膛密相区6.2中、上部。

其次，本实用新型所述上二次风喷嘴7.3与下二次风喷嘴7.5间隔布置。

另外，本实用新型所述炉膛6上端炉顶转向横向延伸通过炉膛烟气出口与绝热式旋风分离器11进口相连，绝热式旋风分离器11下端设置有回料区10，绝热式旋风分离器11下部与回料斜管12上端相连，回料斜管12下端与炉膛6下部相连；

旋风分离器11上端中心筒13与竖向对流烟道14上端相连，竖向对流烟道14下端经过除尘设备15、引风机16进入烟囱。

本实用新型有益效果。

本实用新型通过风机挡板的开度调节风量。

本实用新型采用炉膛风帽，具有较好的燃料适应性，锅炉烟风分布均匀。

本实用新型采用分级送风方式(一次风、二次风)，可以有效地抑制NOx的生成，降低燃烧过程中NOx生成量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

附图1为本实用新型锅炉烟风系统示意图。

附图2为本实用新型炉膛布风结构示意图。

附图3为图1俯视图(仅示炉膛、回料阀)。

附图4为风帽安装布置示意图。

附图5为图4的A-A剖视图。

附图6为水冷布风板排渣口处炉膛风帽示意图。

图1中：一次风机 1，一次热风道 1.1，一次冷风道 1.2，一次风接口 1.3，空气预热器 2，启动燃烧器 3；

水冷风室 4，水冷布风板 4.1，耐磨耐火浇注料 4.11，排渣口 4.12，炉膛风帽4.2，进风管 4.21，风帽外罩 4.22，出风孔 4.23，进风弯管 4.24，进风孔 4.25，风帽套管4.26，顶部风室膜式壁 4.3，膜式壁扁钢 4.4，膜式壁管子 4.5；

给料装置 5，密封风接口 5.1，播料风接口 5.2；

炉膛 6，炉膛底部床料层 6.1，炉膛密相区 6.2，炉膛前墙 6.3，炉膛后墙 6.4；

二次风机 7，二次风道 7.1，上二次风风箱 7.2，上二次风喷嘴 7.3，下二次风风箱 7.4，下二次风喷嘴 7.5；

高压流化风机 8，高压流化风道 8.1，返料器下部风室 9，返料器风帽 9.1，回料区 10，旋风分离器 11，回料斜管 12，分离器中心筒 13，对流烟道 14，除尘设备 15，引风机 16。

具体实施方式

如图所示，本实用新型包括一次风机1、二次风机7、高压流化风机8，一次风机1出口风分为第一路风和第二路风，第一路风经过空气预热器2加热后再经过一次热风道1.1分为锅炉一次热风和锅炉启动用风；

锅炉一次热风经锅炉一次风接口1.3进入水冷风室4，通过炉膛风帽4.2进入炉膛底部床料层6.1；

第二路风为冷风，沿一次冷风道1.2流向布置在炉前的给料装置5；

二次风机7提供二次风，二次风为冷风，二次风经由二次风道7.1进入炉膛密相区6.2；

高压流化风机8提供高压流化风，高压流化风经高压流化风道8.1进入返料器下部风室9，再向上通过返料器风帽9.1进入到回料区10。

所述锅炉的启动用风包括用于启动燃烧器3油点火的点火风和用于控制启动期间的油燃烧后的烟气温度的混合风。

所述一次风接口1.3设置在三通管第一端，三通管第二端接炉膛6下端的水冷风室4，三通管第三端接启动燃烧器3。

所述一次风机1出口通过三通管分为第一路风和第二路风。

所述第二路风在进入给料装置5分为密封风和播料风，密封风由密封风接口5.1接入给料装置5，播料风由播料风接口5.2接入给料装置5与第二端接炉膛6下部之间的连接管道的下部。

所述二次风道7.1分别进入布置在炉膛6中下部四周的上二次风风箱7.2、下二次风风箱7.4，再分别经过沿炉膛前、后水冷壁均匀布置的多个上二次风喷嘴7.3、下二次风喷嘴7.5进入到炉膛密相区6.2中、上部。

所述上二次风喷嘴7.3与下二次风喷嘴7.5间隔布置(上二次风喷嘴7.3中心线处布置，下二次风喷嘴7.5中心线两侧布置)。

所述炉膛6上端炉顶转向横向延伸通过炉膛烟气出口与绝热式旋风分离器11进口相连，绝热式旋风分离器11下端设置有回料区10，绝热式旋风分离器11下部与回料斜管12上端相连，回料斜管12下端与炉膛6下部相连；

旋风分离器11上端中心筒13与竖向对流烟道14上端相连，竖向对流烟道14下端经过除尘设备15、引风机16进入烟囱。

所述对流烟道14内可设置过热器、再热器、省煤器和空气预热器。

所述炉膛6上端设置有屏式过热器。屏式过热器可作为受热面，产生蒸汽，蒸汽通过管道输出。

一次风系统用风由一次风机1提供，一次风机1出口风分两路风，一路经过空气预热器2加热后，成为热风，经过一次热风道1.1又分为锅炉一次热风和锅炉启动用风。

锅炉一次热风经锅炉一次风接口1.3进入水冷风室4，通过炉膛风帽4.2进入炉膛底部床料层6.1，实现炉膛的物料流化、辅助燃料的着火和助燃。锅炉点火期间，此路风关闭由启动用风替代。

锅炉的启动用风又分为点火风和混合风。锅炉启动用风经过启动燃烧器3，点火风用于启动燃烧器3油点火，混合风用于控制启动期间的油燃烧后的烟气温度。锅炉正常运行时，这路风关闭。

另一路一次风为冷风，沿一次冷风道1.2流向布置在炉前的给料装置5。此路风在进入给料装置5前又分为密封风和播料风，密封风由密封风接口5.1接入，防止炉膛内烟气返窜，保护给料系统；播料风由播料风接口5.2接入，协助生物质燃料顺利进入炉膛6燃烧。

二次风系统用风由二次风机7提供。二次风为冷风，经由二次风道7.1分别进入布置在炉膛四周的上二次风风箱7.2、下二次风风箱7.4，二次风再分别经过沿炉膛前、后水冷壁均匀布置的多个上二次风喷嘴7.3、下二次风喷嘴7.5进入到炉膛密相区6.2中、上部，并且上二次风喷嘴7.3与下二次风喷嘴7.5间隔布置，利于燃料的助燃。

运行中可以通过调节一、二次风风量的配比参与燃烧调整来控制炉膛温度。同时，分级送风在炉内能够营造出局部的还原性气氛，从而抑制燃料中的氮氧化，降低氮氧化物NOx的生成。

高压流化风机8提供的高压流化风，经高压流化风道8.1进入返料器下部风室9，通过返料器风帽9.1分别进入到回料区10的下料区和返料区，实现回料区10中物料的流化和回料区10的自密封，返料器风帽9.1与炉膛风帽4.2可采用相同的结构形式。

锅炉风量分配：

在锅炉运行时，生物质燃料在炉膛内燃烧后产生高温烟气，携带大量炉内的床料经炉顶转向，通过炉膛烟气出口，进入绝热式旋风分离器11进行气固两相分离，绝大多数颗粒被分离下来，通过分离器11下布置的回料区10及回料斜管12返送回炉膛6下部，

分离后含少量飞灰的烟气由分离器中心筒13引出，进入尾部对流烟道14，与布置在其中的过热器、再热器、省煤器及空气预热器等受热面换热，烟气到锅炉尾部出口，达到设计排烟温度，然后经过除尘设备15、引风机16，进入烟囱，排向大气。

本实用新型适用于生物质循环流化床锅炉。

如图2-6所示，所述炉膛6布风结构包括一次热风道1.1，一次热风道1.1与水冷风室4的进口相连，水冷风室4的出口通过水冷布风板4.1上的炉膛风帽4.2与炉膛底部床料料层相连；水冷布风板4.1上设置有排渣口4.12；

所述水冷布风板4.1以水冷风室4的顶部风室膜式壁4.3为基础，膜式壁扁钢4.4上均匀开孔，孔上焊接炉膛风帽4.2。

本实用新型一次风通过一次热风道1.1进入水冷风室4，流经水冷布风板4.1上的炉膛风帽4.2进入炉膛底部床料料层，实现炉膛的物料均匀流化，提高锅炉燃烧效率。

本实用新型通过布风结构改善生物质垃圾循环流化床锅炉的炉膛供风，均匀床层阻力，避免床料结团和分层流化，保证流化均匀，确保锅炉的安全、稳定、经济运行。

所述水冷布风板4.1上端面炉膛前墙6.3、炉膛后墙6.4处高，炉膛中心线处低，上端面与水平夹角γ＝3°～4°；并按该高低趋势布置炉膛风帽4.2。

所述炉膛风帽4.2等距顺列布置，出风孔4.23与炉膛风帽4.2中心连线夹角α＝40°～45°。

沿着倾斜结构水冷布风板4.1，采用炉膛风帽4.2总体按炉膛前墙6.3、炉膛后墙6.4处高，炉膛中心线处低的阶梯式布置，同时，每个炉膛风帽4.2安装时，等距顺列布置，出风孔4.23与炉膛风帽4.2中心连线夹角α＝40°～45°，使一次风气流组成均匀的动力场，保证整个水冷布风板4.1实现床料均匀平稳流化、满足入炉燃料正常燃烧的要求。

所述出风孔4.23向外下方倾斜角β＝6°～10°。

所述炉膛风帽4.2采用钟罩式，进风管4.21顶部焊接风帽外罩4.22，沿进风管4.21上部圆周均开多个进风孔4.25，沿风帽外罩4.22下部圆周开出风孔4.23；该出风孔4.23向下倾角β＝6°～10°，避免气流直接吹扫布风板，同时保证风帽不堵灰、不漏渣。每个所述炉膛风帽4.2设置沿周向布置的四个出风孔4.23。

所述顶部风室膜式壁4.3上与风帽外罩4.22之间敷设耐磨耐火浇注料层4.11。

所述炉膛风帽4.2采用钟罩式，进风管4.21顶部焊接风帽外罩4.22，沿进风管4.21上部圆周均开多个进风孔4.25，沿风帽外罩4.22下部圆周均开出风孔4.23；

所述进风管4.21下部套有风帽套管4.26，进风管4.21与风帽套管4.26留有1～2mm间隙，以抵消水冷壁热膨胀对炉膛风帽4.2的影响；风帽套管4.26下端与膜式壁扁钢4.4焊接，上端与进风管4.21焊接。

所述水冷布风板4.1以水冷风室4的顶部风室膜式壁4.3为基础，膜式壁扁钢4.4上均匀开孔，孔上焊接炉膛风帽4.2。采用此结构，无需额外增设板材，只在水冷风室4上端设置炉膛风帽4.2即可。相邻膜式壁扁钢4.4之间为膜式壁管子4.5，膜式壁扁钢4.4设置在膜式壁管子4.5高度方向的中部。

所述顶部风室膜式壁4.3上与风帽外罩4.22之间敷设耐磨耐火浇注料层4.11；保证水冷布风板4.1不被床料、物料和灰渣磨损。

所述进风孔4.25为上下两圈，交错布置，进风更加均匀。

所述水冷布风板4.1上沿炉膛中心线在炉膛宽度方向两侧对称设置两个排渣口4.12(排渣口4.12与竖向管道连接，竖向管道穿过水冷风室4)。

水冷布风板4.1上沿炉膛中心线对称设置2个排渣口4.12，与上端面炉膛前墙6.3、炉膛后墙6.4处高，炉膛中心线处低的水冷布风板4.1配合；便于顺利排渣，可以消除集中大渣口一旦发生堵渣将损坏布风板的风险，同时对称设置2个排渣口4.12可以相应减少每个排渣口的横截面积，减少集中大渣口对布风板整体强度的削弱。

所述排渣口4.12周围布置的炉膛风帽4.2采用进风弯管4.24结构，进风弯管4.24上部为竖向管，竖向管下端向外下弯折。弥补顶部风室膜式壁4.3因开排渣口4.12让管，减少布置炉膛风帽4.2，有利布风均匀，提高锅炉燃烧效率。

可采用水冷布风板4.1的水平截面积明显小于炉膛6的上部水平截面积的结构(即炉膛6纵截面为上大下小的倒梯形)。

可调整一次风量，使通过水冷布风板4.1一次风量占锅炉总风量45％～50％，强化炉内床料流化。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.锅炉烟风系统，包括一次风机（1）、二次风机（7）、高压流化风机（8），其特征在于一次风机（1）出口风分为第一路风和第二路风，第一路风经过空气预热器（2）加热后再经过一次热风道（1.1）分为锅炉一次热风和锅炉启动用风；

锅炉一次热风经锅炉一次风接口（1.3）进入水冷风室（4），通过炉膛风帽（4.1）进入炉膛底部床料层（6.1）；

第二路风为冷风，沿一次冷风道（1.2）流向布置在炉前的给料装置（5）；

二次风机（7）提供二次风，二次风为冷风，二次风经由二次风道（7.1）进入炉膛密相区（6.2）；

高压流化风机（8）提供高压流化风，高压流化风经高压流化风道（8.1）进入返料器下部风室（9），再向上通过返料器风帽（9.1）进入到回料区（10）。

2.根据权利要求1所述锅炉烟风系统，其特征在于所述锅炉的启动用风包括用于启动燃烧器（3）油点火的点火风和用于控制启动期间的油燃烧后的烟气温度的混合风。

3.根据权利要求1所述锅炉烟风系统，其特征在于所述一次风接口（1.3）设置在三通管第一端，三通管第二端接炉膛（6）下端的水冷风室（4），三通管第三端接启动燃烧器（3）。

4.根据权利要求1所述锅炉烟风系统，其特征在于所述第二路风在进入给料装置（5）分为密封风和播料风，密封风由密封风接口（5.1）接入给料装置（5），播料风由播料风接口（5.2）接入给料装置（5）与第二端接炉膛（6）下部之间的连接管道的下部。

5.根据权利要求1所述锅炉烟风系统，其特征在于所述二次风道（7.1）分别进入布置在炉膛（6）中下部四周的上二次风风箱（7.2）、下二次风风箱（7.4），再分别经过沿炉膛前、后水冷壁均匀布置的多个上二次风喷嘴（7.3）、下二次风喷嘴（7.5）进入到炉膛密相区（6.2）中、上部。

6.根据权利要求5所述锅炉烟风系统，其特征在于所述上二次风喷嘴（7.3）与下二次风喷嘴（7.5）间隔布置。

7.根据权利要求3所述锅炉烟风系统，其特征在于所述炉膛（6）上端炉顶转向横向延伸通过炉膛烟气出口与绝热式旋风分离器（11）进口相连，绝热式旋风分离器（11）下端设置有回料区（10），绝热式旋风分离器（11）下部与回料斜管（12）上端相连，回料斜管（12）下端与炉膛（6）下部相连；

旋风分离器（11）上端中心筒（13）与竖向对流烟道（14）上端相连，竖向对流烟道（14）下端经过除尘设备（15）、引风机（16）进入烟囱。

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